Niechciane „pocałunki słońca”

Ze wszystkich rodzajów promieniowania słonecznego to ultrafiolet najsilniej oddziałuje na organizm człowieka. Do Ziemi docierają tylko dwie długości fal UV: promienie UVA i UVB. Trzeci rodzaj, UVC, jest pochłaniany przez warstwę ozonową w atmosferze ziemskiej – na nasze szczęście, ponieważ jest to promieniowanie zabójcze dla istot żywych. Biobójcze właściwości promieniowania UVC są powszechnie wykorzystywane w lampach do wyjaławiania pomieszczeń szpitalnych i laboratoryjnych.

Promieniowanie UVA, tzw. długie promienie UV, stanowią ok. 90% całego ultrafioletu docierającego do Ziemi. Intensywność ich przenikania nie zależy od pory roku, pory dnia ani od warunków pogodowych; mogą przenikać przez ubranie i szyby okienne. Docierają do skóry właściwej; oddziałują na fibroblasty i inne komórki skóry, także na macierz międzykomórkową, w szczególności na włókna kolagenowe. Dają szybką opaleniznę, ale zarazem są główną przyczyną fotostarzenia się skóry, mogą też zainicjować rozwój komórek nowotworowych.

Promieniowanie UVB, tzw. średnie, stanowi 5% promieniowania świetlnego docierającego do Ziemi. Jego natężenie zmienia się wraz z porami roku (najsilniejsze jest latem). Promienie nie przenikają przez chmury ani szyby okienne, natomiast przenikają przez wodę i szkło kwarcowe. W kontakcie ze skórą docierają tylko do naskórka. Na atak promieni UVB narażony jest przede wszystkim materiał genetyczny komórek, ponieważ dochodzi do powstania dużej liczby nieprawidłowych połączeń w zasadach azotowych nukleotydów DNA, co zwiększa ryzyko utrwalenia się mutacji genetycznych. Generowany jest też duży „wysyp” uszkodzeń oksydacyjnych. Promieniowanie UVB jest główną przyczyną oparzeń słonecznych oraz odpowiada za efekt opalenizny tzw. opóźnionej. Skutki są widoczne po 12–24 godzinach od ekspozycji na słońce, a apogeum osiągają po 24–48 godzinach. Należy dodać, że UVB obniża odporność immunologiczną organizmu, czego doświadczamy np. jako pojawienie się opryszczki; może też przyczynić się do rozwoju nowotworów skóry.

Zabarwienie skóry

Zależy od obecności melaniny w skórze i od ilości pochłoniętego przez nią promieniowania słonecznego. Melanina jest pigmentem produkowanym w specjalnych komórkach barwnikowych skóry – melanocytach, które zlokalizowane są w warstwie podstawnej naskórka, na granicy ze skórą właściwą. Łatwo je odróżnić od innych komórek, gdyż mają charakterystyczny kształt. Są to duże komórki dendrytyczne, przypominające neurony układu nerwowego – mają długie wypustki cytoplazmatyczne, za pomocą których łączą się z sąsiadującymi keratynocytami. W melanocytach obecne są wyspecjalizowane organelle – melanosomy, będące miejscem syntezy melaniny.

Melanocyty występują w skórze niemal na całej powierzchni naszego ciała – nie ma ich jedynie na wewnętrznej stronie dłoni, na podeszwach stóp i na błonach śluzowych. Liczba melanocytów jest ustalona już w momencie narodzin (stanowią ok. 1% komórek w skórze), ale mechanizm produkcji melaniny rozwija się powoli. Dlatego skóra niemowląt rasy negroidalnej ciemnieje dopiero po kilku miesiącach od przyjścia na świat.

Melanina nadaje wrodzony odcień naszej karnacji (fototyp), jak również pozwala na przejściowe przyciemnienie skóry w reakcji na ekspozycję słoneczną, co potocznie nazywamy opalaniem się. Jest pigmentem złożonym, tworzą ją dwa odmienne barwniki.

• Eumelanina – czarnobrązowa, pochłania promieniowanie UVB, dzięki czemu wykazuje działanie fotoprotekcyjne. Zaabsorbowaną energię UV potrafi zamienić w ciepło (z 99-procentową wydajnością), co ma duże znaczenie ochronne, gdyż energia termiczna jest o wiele mniej toksyczna dla komórek. Eumelanina ma też zdolność wiązania reaktywnych form tlenu (RFT, ang. ROS – reactive oxygen species), powstających w organizmie podczas różnorodnych procesów przy udziale światła. Eumelanosomy mają kształt elipsoidalny.
• Feomelanina – czerwonożółta, jest bogata w aminokwasy siarkowe. Nie daje ochrony anty-UV, ponadto uczestniczy w generowaniu RFT, co prowadzi do uszkodzeń w komórkach. Uznawana jest za fotolabilny fotouczulacz. Feomelanosomy mają kształt sferyczny.

Melaniny występują też w tkance mózgowej człowieka jako neuromelanina. Powstaje w neuronach istoty czarnej w wyniku oksydacyjnej polimeryzacji pochodnych dopaminy. Wiele wskazuje na to, że neuromelanina może mieć udział w patogenezie choroby Parkinsona.

Rodzaj wytwarzanych pigmentów i proporcje ilościowe między nimi decydują o kolorze skóry, włosów, tęczówki oka, a u zwierząt – także koloru piór i sierści. Wrodzony fototyp skóry decyduje o odporności na ekspozycję słoneczną.

• Rasa czarna (negroidalna) – wytwarza głównie eumelaninę, stąd silne zabarwienie skóry i wysoka ochrona słoneczna (anty-UVB); skóra nie ulega oparzeniom słonecznym. Do tej grupy etnicznej należy ludność afrykańska, papuaska, tubylcza australijska (Aborygeni).
• Rasa kaukaska (biała) – produkuje zarówno eu-, jak i feomelaninę, ale w różnych proporcjach. Dlatego wyróżnia się odmiany o różnej tonacji skóry: śródziemnomorską, wschodniobałtycką, nordycką, alpejską. Fototyp skóry pozwala na opalanie się, ale z użyciem fotoochrony zależnej od karnacji i intensywności promieniowania.
• Rasa potocznie zwana „żółtą” – pod względem produkcji melanin i podatności na opalanie się jest podobna do rasy kaukaskiej; różnice etniczne dotyczą cech fenotypowych innych niż kolor skóry. Wyróżnia się odmiany: azjatycką, eskimoską, indiańską, oceaniczną (Polinezja, Mikronezja).
• Rasa celtycka – wytwarza głównie feomelaninę. Ma bardzo jasną skórę, często pokrytą piegami oraz rude lub jasne włosy. Osoby o takim fototypie nie mogą się opalać, bo szybko ulegają poparzeniu.

PIŚMIENNICTWO

• Kamakshi R. Fairness via formulations: A review of cosmetic skin--lightening ingredients. J.Cosmet.Sci. 63, 2012: 43-54
• Kim D.S. et al. Inhibitory effects of 4-n-butylresorcinol on tyrosinase activity and melanin synthesis. Biol.Pharm.Bull. 28(12), 2005:2216-2219
• Kowalska-Wochna E. Barwne wspomnienia lata zapisane...w skórze. Panacea 4(17), 2006: 12-15
• Kranc R., Farbiszewski R. Kosmetologia. Podstawy naukowe. Med-Pharm Polska, Wrocław 2016
• Marczyńska D., Przybyło M. Melanocyty – komórki barwnikowe o wielu obliczach. Kosmos 62, nr 4(301), 2013: 491-499
• Martini M-C. Kosmetologia i farmakologia skóry. (red.n. Placek W.). PZWL, Warszawa 2008
• Novoseletsky J. Darker Skin Prone to Vitamin D Deficiency. http://www.cosmeticsandtoiletries.com
• Otręba M. i wsp. Regulacja melanogenezy: rola CAMP i MITF. Postępy Hig.Med.Dosw. (online), 66, 2012: 33-40
• Plonka P.M. et al. What are melanocytes really doing all day long? Exp.Dermatol. 18, 2009: 799-819
• Rok J. i wsp. Melanin – from melanocyte to keratinocyte, that is how melanin is transported within the skin. Ann.Acad.Med. Siles. 66,1,2012: 60-66
• Ross-Fichtner R. et.al. Pick and Choose—Balancing Sunscreen Benefits: Sun Protection or Vitamin D? http://www.cosmeticsandtoiletries.com [April 12, 2016]
• Sikora M. Surowce depigmentcyjne w preparatach kosmetycznych. Świat Przemysłu Kosmetycznego 1, 2013: 50-53
• Special Issue "Biochemistry and Mechanisms of Melanogenesis" International Journal of Molecular Sciences (ISSN 1422-0067).
• Stępień K. Udział melanocytów w ochronie przed stresem fotooksydacyjnym. Post. Bioch. 56, 2010: 290-295 Wicks N. L. et al. UVA Phototransduction Drives Early Melanin Synthesis
• in Human Melanocytes. Curr.Biol. 21(22), 2011:1906-1911 
• Zan F. et.al. Ascorbyl Lactoside: A New Vitamin C Derivative for Effective Skin Whitening. http://www.cosmeticsandtoiletries.com
• https://bazalekow.mp.pl
• http://biotechnologia.pl/kosmetologia/artykuly
• www.kosmetologia.edu.pl
• http://www.lotioncrafter.com
• https://news.brown.edu/articles/2011/11/melanin
• www.pharmacos.co.za
• http://skinforce.ch
• http://vineveragiveaway.com
• Korzystałam też ze stron internetowych firm wymienionych w artykule.